[實(shí)用新型]一種移動(dòng)或固定物體的防雷擊保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720024082.2
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN206707941U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)維;張喬軒;張學(xué)敏;宮全勝;李德東;宋林曉
• 申請（專利權(quán)）人: 張學(xué)維
• 主分類號: F03D80/30
• 分類號: F03D80/30;H01T19/04
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司12209
• 代理人: 趙熠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于防雷裝置改進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種移動(dòng)或固定物體的防雷擊保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

雷電是帶異性電荷的雷云間或是帶電荷雷云與大地間的放電現(xiàn)象，在所有雷擊放電形式中，雷云對大地的正極性放電或大地對雷云的負(fù)極性放電具有較大的電流和較高的能量，雷擊保護(hù)最關(guān)注的是每一次雷擊放電的電流波形和雷電參數(shù)。雷電參數(shù)包括峰值電流、轉(zhuǎn)移電荷及電流陡度等，⑴峰值電流：當(dāng)雷電流流過被擊物時(shí)，會(huì)導(dǎo)致被擊物溫度的升高，導(dǎo)致被擊物的損壞，當(dāng)雷電流流過被擊物時(shí)還能產(chǎn)生很大的電磁力，電磁力的也能使被擊物彎曲甚至斷裂，另外，雷電流通道中產(chǎn)生的電弧的強(qiáng)烈高溫對被擊物也能產(chǎn)生極大的破壞；⑵轉(zhuǎn)移電荷：物體遭受雷擊時(shí)，大多數(shù)的電荷轉(zhuǎn)移都發(fā)生在持續(xù)時(shí)間較長而幅值相對較低的雷電流過程中，這些持續(xù)時(shí)間較長的電流將在被擊物表面產(chǎn)生局部金屬熔化和灼蝕斑點(diǎn)，如果電流足夠大還可能導(dǎo)致金屬熔化。⑶電流陡度：感應(yīng)過電壓會(huì)損壞被擊物的控制系統(tǒng)或電子器件而感應(yīng)過電壓與雷電流的陡度密切相關(guān)，雷電流陡度越大，感應(yīng)電壓就越高。

目前，風(fēng)力發(fā)電防雷依然采用富蘭克林250年前實(shí)用新型的傳統(tǒng)的引雷入地與為防止感應(yīng)雷的屏蔽裝置相結(jié)合的綜合系統(tǒng)，其基本組成包括外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施兩部分，外部防雷措施主要包括接閃裝置、引下線、屏蔽、接地裝置等；內(nèi)部防雷措施主要包括合理布線、等電位連接、屏蔽(隔離)、安裝電涌保護(hù)器(SPD)等，外部防雷工程技術(shù)措施主要起防直擊雷作用，內(nèi)部防雷工程技術(shù)措施主要起防雷電感應(yīng)作用。

在防雷領(lǐng)域近幾十年來，各國不斷探索新的防雷技術(shù)，例如美國最早使用的多短針“電荷轉(zhuǎn)移法”，使用少則幾十只，多則上千只的幾百毫米至幾千毫米的金屬針使其形成半球狀，其目的是強(qiáng)迫雷云電場最大限度對云、地電荷均勻與減弱。再比如近年出現(xiàn)的有源+無源等離子拒雷裝置和無源復(fù)合強(qiáng)電離拒雷裝置都能有效的達(dá)到雷云電荷聚消作用。

盡管上述各種防雷技術(shù)得到了極大的發(fā)展，但在一些應(yīng)用場合中，雷擊事故依然層出不窮，比如：在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)處于較高位置，而且處于較空曠的野外，被雷擊的幾率非常大，據(jù)調(diào)查，德國風(fēng)電場每100風(fēng)機(jī)年的雷擊數(shù)基本維持在10％左右，所有引發(fā)風(fēng)電機(jī)組故障的因素中，雷擊事故約占4％，紅海灣風(fēng)電場的葉片被擊中率達(dá)4％。再比如：海上浮標(biāo)、固定建筑物、危險(xiǎn)品運(yùn)輸工具、車載雷達(dá)等處，因其自身具有較高的高度以及所處環(huán)境的特點(diǎn)均會(huì)成為易被雷擊的對象。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的防雷裝置中，如CN201420482534.8公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷葉片，其技術(shù)特點(diǎn)是：包括葉片本體和設(shè)置在葉片本體上的接閃器，所述接閃器與葉片本體中的導(dǎo)線相連接，所述葉片本體上安裝有導(dǎo)電網(wǎng)，所述導(dǎo)電網(wǎng)與接閃器連接，所述葉片本體的表面設(shè)有納米層，所述導(dǎo)電網(wǎng)為金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)包括多個(gè)網(wǎng)格，所述葉片本體上設(shè)有溫度監(jiān)測器，所述接閃器為盤式氣體放電管，所述盤式氣體放電管包括盤狀底座和安裝在盤狀底座上的兩片電極。本實(shí)用新型的接閃器位于葉片殼體中，與葉片殼體一體成型，安裝方便，降低成本，另外，葉片接閃器采用了盤式氣體放電管，使得分流到導(dǎo)電層的雷電流的強(qiáng)度得到有效的降低，同時(shí)也降低了再接閃器上形成的瞬間高溫，降低了遭雷擊的可能性。

再比如CN201420367837.5公開了一種并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片防雷裝置，其技術(shù)特點(diǎn)是：在風(fēng)輪葉片正反表面分別徑向嵌裝有主接閃帶及輔接閃帶，同一表面的主接閃帶及輔接閃帶之間通過嵌裝于風(fēng)輪葉片表面的斜向接閃帶連接，在風(fēng)輪葉片的前緣及后緣分別徑向嵌裝有前緣接閃帶及后緣接閃帶，網(wǎng)狀的接閃帶嵌入式設(shè)計(jì)不影響葉片本身的空氣動(dòng)力學(xué)特性，反而加強(qiáng)了葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；風(fēng)輪葉片正反表面的兩個(gè)主接閃帶之間通過位于風(fēng)輪葉片殼體內(nèi)部的母通電導(dǎo)線連接，所述的風(fēng)輪葉片正反表面的兩個(gè)輔接閃帶、前緣接閃帶及后緣接閃帶通過導(dǎo)線與母通電導(dǎo)線連接。它有效地增加了接閃面積，從而對雷擊產(chǎn)生了有效地防護(hù)。

上述兩篇專利均需要對現(xiàn)有的葉片進(jìn)行大量的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，如果應(yīng)用到已經(jīng)投入生產(chǎn)的葉片中會(huì)導(dǎo)致改造成本的大量增加。

而新興的有源+無源等離子拒雷裝置和無源復(fù)合強(qiáng)電離拒雷裝置等體積較大、電極材料耐腐蝕及抗沖擊等機(jī)械性能差，也無法應(yīng)用到風(fēng)電發(fā)電機(jī)組、海上浮標(biāo)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸工具、車載雷達(dá)、隱蔽式軍事設(shè)施等處。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用非金屬導(dǎo)電性能好的碳纖維、石墨等復(fù)合成型材料，提供結(jié)構(gòu)合理、在雷云電場的激勵(lì)下電離空氣產(chǎn)生等效帶電粒子、從而聚消云、地間形成的電荷、達(dá)到防雷目的一種移動(dòng)或固定物體的防雷擊保護(hù)裝置。